Úvod do číslicového zpracování signálu

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Předmět je koncipován jako úvod do číslicového zpracování signálů. Slouží jako úvodní předmět pro navazující předměty ADA, CFS, CZS, ICZ, ASI, SSC a SCS. Jeho cílem je seznámit s praktickou realizací algoritmů číslicového zpracování pomocí MATLABu a procesorů. Důraz je kladen na získání praktických zkušeností s implementací těchto systémů v různých aplikacích a na interpretaci výsledků.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Číslicové signály, základní vlastnosti číslicových systémů, problém kauzality

2. Návrh a analýza návrh číslicových filtrů, podmínky linearity fáze

3. Základní struktury filtrů a jejich vlastnosti, klouzavé součty

4. Transformace použité pro popis signálů a soustav (FT, DFT, DCT)

5. Vybrané vlastnosti DFT, DCT a jejich význam pro spektrální analýzu

6. Vzorkování a rekonstrukce signálů , požadavky na filtry

7. Vztah analogových a číslicových soustav, typy aproximací

8. Aritmeticko-logické jednotky, struktura procesoru

9. Algoritmy násobení pro různé reprezentace čísel, násobičky

10. Struktury pro normalizaci čísel, pevný a plovoucí řád čísel

11. Kvantování v číslicových systémech a jeho důsledky

12. Signálový procesor, konstrukce bloků aritmetiky dat a adres DMA

13. Integrované číslicové struktury pro konstrukci filtrů

14. Integrované systémy pro speciální algoritmy

Osnova cvičení:

1. Generování základních posloupností, realizace základních operací

2. Simulace jednoduchých filtrů, frekvenční charakteristika

3. Vybrané metody návrhu číslicových filtrů, ověření návrhu

4. Využití číslicových filtrů pro biomediocínské a řečové aplikace

5. Použití DFT, FFT, váhování signálů

6. Vybrané vlastnosti DFT, modifikované posloupnosti

7. Návody k vybraným semestrálním pracem

8. Aplikace spektrální analýzy pro klasifikaci signálů

9. Ilustrace důsledků vzorkování, rekonstrukce signálů

10. Realizace funkčních bloků aritmetických operací v SIMULINKu

11. Realizace algoritmů pro násobení

12. Implementace některých funkcí (odmocnina, exponeciála,...)

13. Simulace kvantizačních jevů v číslicových systémech

14. Předvedení realizovaných prací, diskuse

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Davídek, V., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů a implementace. Skripta ČVUT, Praha, 1996

2. Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. VUT, Brno, 1997

3. Smékal, Z., Vích, R.: Zpracování signálů pomocí signálových procesorů. RADIX, Praha, 1998

4. Rabiner, L.R., Schafer, F.W.: Digital Processing of Speech Signals. Prentice-Hall, Inc., New York, 1978

5. Openheim, A.V., Shafer, R.W.: Discrete-Time Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1990

6. Rabiner, L.R., Gold, B.: Theory and Application of Digital Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1975

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: c, t

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a sdělovací technika-bakalářský blok (povinně volitelný předmět)
• Elektronika a sdělovací technika-bakalářský blok (povinně volitelný předmět)